Pourquoi monter à chaud vos roulements ?

Les bonnes méthodes de montage des roulements couramment utilisées peuvent être réparties en 3 catégories :

• Le montage à froid
• Le montage à chaud
• Le montage hydraulique

Le choix de la méthode dépend en général du type de roulement, de sa taille, de l’ensemble mécanique dont il fait partie (ajustements, espace libre, géométrie de l’arbre et des pièces adjacentes, etc.). Plusieurs méthodes peuvent être adaptée à une même configuration.

Le montage à chaud se fait en général pour le montage de roulements sur une portée cylindrique avec un ajustement serré. La raison pour laquelle il est nécessaire de « forcer » si on souhaite monter ces roulements à froid est tout simplement que l’alésage du roulement est légèrement plus petit que l’arbre sur lequel on souhaite le monter. L’opération de montage oblige donc à la fois à déformer la bague intérieure du roulement et à vaincre les frottements entre celle-ci et la portée de l’arbre. Idéalement, l’arbre sera enduit au préalable d’un agent lubrifiant pour réduire ces frottements, mais, en cas d’ajustement très serré, ou pour des roulements de taille moyenne ou grande, la poussée axiale requise est immense et en général difficile à appliquer. Le principe du montage à chaud est simple : il est de dilater temporairement la bague intérieure du roulement sans abîmer celui-ci, afin que son diamètre d’alésage soit plus grand que le diamètre de la portée sur l’arbre. Ainsi, il n’est plus nécessaire de déformer encore le roulement lors de son positionnement sur sa portée et les frottements sont quasiment réduits à néant. Au contact de l’arbre, le roulement refroidit et se trouve positionné comme souhaité, avec l’ajustement requis (il est conseillé de vérifier au préalable la géométrie de la portée sur l’arbre). Ainsi l’opération de montage est réalisée sans efforts. Le montage à chaud peut s’appliquer à tous les types de roulements à alésage cylindrique, quelle qu’en soit la taille.

Plusieurs méthodes de chauffage de roulements existent, bonnes ou moins bonnes. Les plus souvent rencontrées sont :

• Le chalumeau (ou flamme ouverte) : cette méthode outre le fait de présenter certains risques pour l’opérateur, ne permet pas de contrôler la température de chauffe et est propice à la création de points chauds. Ceci a pour conséquence la modification du traitement thermique de l’acier du roulement et donc des caractéristiques mécaniques et dimensionnelle du roulement, c’est-à-dire un début de destruction de celui-ci. Toute flamme ouverte est donc à proscrire strictement.
• Le bain d’huile : très utilisé au siècle dernier, le bain d’huile a progressivement laissé place à d’autres méthodes, ne serait-ce que pour des raisons de sécurité du personnel (source d’huile très chaude à proximité, émanation de vapeurs, sol glissant à cause de l’huile perdue, etc.). De plus, les bains d’huiles étaient très rarement propres (chargé de poussière, propice à la contamination du roulement, dégradation rapide de l’huile chauffée) et la température n’était pas systématiquement contrôlée. Enfin, le chauffage était lent.
• Le four ou l’étuve : le chauffage dans un four ou une étuve peut s’avérer une méthode sure et satisfaisante à condition que la température et la propreté soient contrôlées strictement. Il conviendra toutefois d’avoir le four ou l’étuve à disposition au moment propice et à proximité du lieu de montage. Il sera aussi nécessaire de l’avoir préchauffé suffisamment longtemps si on veut éviter de perdre un temps précieux.
• Le chauffage par induction : le chauffage par induction est le moyen le plus rapide, le plus sûr et le plus efficace pour chauffer des roulements. En effet :

o En ne chauffant que le roulement, il réduit les sources chaudes et donc les risque pour l’utilisateur et optimise la consommation énergétique

o Grâce à un contrôle strict, continu et automatique de la température de chauffe, il évite toute détérioration du roulement

o Il est imbattable au niveau de la vitesse de chauffe et ne requiert aucun préchauffage

o Il maintient le roulement à température si besoin jusqu’à son montage.

o L’appareil de chauffage par induction est polyvalent et peut aussi chauffer des pignons, des poulies, des frettes, des accouplements, etc.

Le matériel requis se résume à un appareil de chauffage par induction et une paire de gants de protection contre la température (en général fournie avec l’appareil). Il existe plusieurs tailles de chauffage par induction. Leur principe de fonctionnement est simple et est décrit en annexe 1. La sélection de l’appareil de chauffage adapté se fait simplement, en tenant compte du type de pièces à chauffer, de leurs dimensions et de leur masse. Le tableau ci-après donne une indication pour cette sélection.